Concetti Chiave
- La teoria degli orbitali molecolari (OM) spiega che l'elio non forma molecole perché i suoi orbitali molecolari anti-legame hanno energia maggiore rispetto a quelli atomici.
- Nel caso del fluoro, la sovrapposizione di due orbitali p può formare un legame sigma o un anti-legame sigma, mentre i legami π si formano da sovrapposizioni in fase.
- Per l'ossido di azoto (NO), è un radicale con un elettrone spaiato, il che lo rende particolarmente reattivo e paramagnetico.
- Gli orbitali molecolari di legame hanno sempre energia inferiore rispetto agli orbitali atomici, mentre quelli anti-legame ne hanno di superiore.
- Le sostanze paramagnetiche, come ossigeno e boro, contengono elettroni spaiati nei loro orbitali molecolari, mentre quelle diamagnetiche ne sono prive.
Elio e ossido nitrico nella teoria om
He: ci sono due elettroni in 1s; per ogni s avrei 2 orbitali molecolari, uno a energia maggiore e uno a energia minore; facendo la molecola avrei due elettroni nel 1s molecolare a energia minore, ma 2 in un 1s molecolare che ha invece energia maggiore di quelli atomici; la molecola dunque non si forma. (Con la teoria VB dicevamo che l’He ha già raggiunto una configurazione stabile quindi non tende a reagire)F: sovrapposizione di due orbitali p, quando formano un legame σpp di legame ma anche un legame σpp di antilegame. Anche il legame π è spiegato: se è una sovrapposizione in fase si forma un orbitale di legame, se è una sovrapposizione non in fase si forma un orbitale di non legame.
NO: prendo in considerazione tutti gli elettroni di un atomo, non solo quelli di valenza come fa la teoria VB; alla fine della configurazione risulta un elettrone spaiato: è un radicale estremamente reattivo e ha proprietà paramagnetiche.
Riassumendo:
• per ottenere orbitali molecolari si devono sommare o sottrarre tra loro gli orbitali atomici
• il MO legante contiene sempre minor energia dei due AO, altrimenti il legame non si formerebbe
• il MO antilegame contiene sempre maggior energiarispetto ai AO da cui deriva
Le sostanze si possono classificare come
• paramagnetiche: sono attratte da un campo magnetico
• diamagnetiche: vengono debolmente respinte da un campo magnetico.
Sperimentalmente si è dimostrato che O e B sono paramagnetiche, mentre Li, N e F no: il paramagnetismo è presente quando ci sono elettroni spaiati nei MO.
Domande da interrogazione
- Qual è la ragione per cui la molecola di elio non si forma secondo la teoria degli orbitali molecolari (OM)?
Secondo la teoria OM, la molecola di elio non si forma perché gli elettroni nel 1s molecolare avrebbero un'energia maggiore rispetto agli orbitali atomici, rendendo la formazione della molecola sfavorevole.
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